保水剂和覆盖措施对黑松造林效果的影响

杨秀丽

（北票市林业局林业基金征收站，辽宁 朝阳122000）

国内许多学者对保水剂性能、土壤水分和养分的关系进行了研究报道[1－3]。保水剂使用地区是在年降水量超过420mm以上，并且较适宜在季节性干旱的地区应用。在北方春季缺雨且造林成活率没有根本性保障的前提下，或在辽东山区春季造林久旱无雨的条件下，适当的使用保水剂能明显提高造林成活率[4]，减少补植增加的材料费和人工费，效果比较显著。保水剂是一种高性能大分子有机聚合物（Super Absorbent Polymers）。目前，商品剂型保水剂主要有2种，一种是丙烯酸盐共聚交联物（简称聚丙烯酰胺型），另一种是淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物（简称淀粉接枝型）。在分子交联结构上含有较多的不饱和羟基和羧基亲水官能团，能吸收自身重量几百倍的水分，且有分子结构固持的水不易用物理方法挤出的特点，保证了固持水的耐久性和保水量。2种保水剂的剂型不同，其用途因特性不同而异。聚丙烯酰胺型寿命长成本高，适合用于拌土；淀粉接枝型成本低，但寿命短适合于包衣和蘸根。本项研究以聚丙烯酰胺型保水剂为试材，研究其保水的效果。覆盖措施以黑地膜覆盖和锯屑为主研究材料，研究其保水和土壤改良效果。

1 试验方法

聚丙烯酰胺型保水剂拌土是把保水剂以干土质量0.1%～0.25%的比例拌入细土或基质中。一般地，因土壤水分状况而异，土壤干旱或浇水困难的情况下，施用保水剂的比例高，根据以往我们的试验结果，认为0.1%的拌土量相对经济有效。可根据土壤质地不同确定保水剂剂型颗粒的大小，如果目标使用周期在3年以内时，沙壤土使用保水剂粒径为0.5～3mm为适。粘土质地可用0.3～1mm粒径。当土壤质地不确定时，可使用广谱性0.5～3 mm粒径的保水剂。在石质性山地造林，土层较浅，栽树的定点可随地形的土壤深度而异，充分避开石头障碍，挖坑的规格也因土层的深浅而异，如果用营养钵苗，一般挖30～40cm树坑，按10kg细土拌入0.1kg保水剂，本次试验用了4种剂量，每10kg土分别拌匀（1）0.025kg，（2）0.05kg，（3）0.1kg，（4）0.15kg，（5）对照。栽树时先把树苗置于树坑中央，将拌好的土与保水剂混合物先置于树坑底部并与树根密接，然后再用原地土填到树坑表面与树苗根径相平，踩实后做水盘。栽完树后统一浇1次透水，另设不掺保水剂对照，待水分充分下沉之后，分别进行覆盖试验。本项试验做了不同的4种覆盖试验，分别为（6）黑塑料、（7）树叶、（8）锯屑、（9）壤土（CK），考查不同时期土壤的保水率。本次试验是在雨季前的7月10日进行，设每个试验处理设3次重复。试验所用的苗木全部是养钵苗，并通过控水形成干土坨，黑松根系较完整无损伤。

2 试验结果

2.1 不同保水剂的用量对成活率和生长量的影响

表1 不同保水剂的处理下黑松苗的生长和造林成活情况

由表1显示，不同聚丙烯酰胺型保水剂拌土剂量，每10kg分别拌土（1）0.025kg，（2）0.05kg，（3）0.1kg，（4）0.15kg对黑松造林成活率和生长量的影响，试验结果看出，与对照相比施用和不施用保水剂对苗高有显著影响，不同剂量保水剂之间对苗高的影响显著度差异不大，即增加保水剂的剂量没有对苗高起到显著促进效果。对黑松地径生长量的影响，试验处理（1）呈独立显著水平，其他（2）、（3）、（4）为相同显著水平，即保水剂的剂量大小对黑松地径有显著影响，增加保水剂的剂量会促进黑松苗的地径生长量，但当增加到一定水平对地径生长量的促进作用不明显。对主根长的影响不显著，即保水剂的不同剂量不会影响主根长的生长量。保水剂对侧根数的影响结果看出，增加保水剂的剂量会促进侧根分枝条数，增加侧根数量，但当保水剂增加到一定剂量后，不再增加侧根数量。对造林成活率和保存率的影响，也反映出增加一定的保水剂剂量会提高造林成活率和保存率，但当提高到一定的剂量水平，不再提高造林成活率和保存率。保水剂能够提高黑松苗的地径生长量、侧根数量、和提高造林成活率和保存率是肯定的。受许多因子的影响，保水剂本身没有养分释放功能，但能缓解土壤水分供需矛盾，并且对土壤理化性质产生一定的影响，间接地改善了土壤的肥力状况，所以能够提高造林成活率和保存率。

2.2 不同覆盖措施对土壤理化性质的影响

由表2看出，3种造林地植树覆盖措施和1个试验对照对土壤理化性质的改善效果，与对照相比，试验处理（6）～（8）均减少了土壤容重，说明覆盖能够降低土壤容重，这意味着土壤容重的减少，增加了土壤的孔隙度，因而质量变轻，容重变小。在含水率方面增加覆盖技术措施，增加了土壤含水率，但本次试验（7）～（8）同属于一个显著级别，（6）和（9）另属于不同级别，总的趋势是（6）黑地膜塑料覆盖土壤含水率最高，其次是锯屑，最后是树叶。对土壤有机质的影响，试验（6）和（9）同属于一个显著水平，即黑地膜覆盖和对照没有提高土壤有机质，（7）和（8）覆树叶和覆草能提高土壤有机质水平。覆盖黑地膜塑料与其他处理相比降低了有机质含量，这可能是因为塑料能提高地温加速了土壤酶分解土壤有机物，使土壤有机质明显减少。覆盖技术措施对土壤速效氮、磷和钾的影响上看，与对照相比，不同的覆盖措施均提高了土壤化学养分水平，达到了差异极显著的水平。这可能是因为覆盖能减少土壤的养分的矿化度，如覆盖黑膜能增加土壤有机物的降解，将有机物转化为无机物，增加了土壤无机形态养分的数量。覆盖树叶和锯屑，通过酶的作用能将这些有机物所含的氮、磷和钾等诸多养分归还给土壤，增加土壤养分并有利于黑松苗木的生长。

表2 不同覆盖技术措施对土壤理化性质的改善情况

3 结论与讨论

3.1 通过试验结果可以看出，不同保水剂的使剂量对黑松苗木生长产生一定的影响，有利于提高苗木地径生长量、造林成活率和保存率，但并不是保水剂的使用剂量与苗木生长量成活率呈线性关系，是达到一定剂量之后不再增加，因此应正确掌握剂量。

3.2 在春季旱季当地面蒸发量很大，土壤含水率很低情况下，使用保水剂最好能配合覆盖技术措施，覆盖能有效切断土壤毛细管上升水分的拉力，使保水剂获得的水分能够贮藏在土壤中，减少了蒸发量，就等于增加的土壤含水量。采用复合技术措施比单一的效果好。

3.3 当土壤干旱缺水时，采用保水措施能够提高造林成活率和保存率，并能促进苗木的生长量。所施用的保水剂会因不同土壤的酸碱度、不同的土壤质地、不同的坡向、不同坡位发生一定的效果差异，如土壤含盐量较高时，保水剂的吸水倍数降低，沙壤土质地会因沙子渗漏性较高，水分的固持能力受到一定限制。因此，应根据具体情况，做具体的施用量和施用方式的调整，以达到提高造林成活率，提高黑松生长量的目的。

[1]郑凤英，罗伟雄，李乐，等.威海市区黑松沿海防护林土壤养分和微生物的研究[J]，生态环境2008，17（4）：1590－1594

[2]韩广轩，张志东，王光美，等.山东半岛北部黑松海防林幼龄植株生长动态及其种群数量特征[J]，生态学杂志，2009，28（6）：1013－1020

[3]许景伟，王卫东，李成.不同类型黑松混交林土壤微生物土壤酶和土壤养分含量的研究[J].山东林业科技，2000，127（2）：1－6

[4]党秀丽，张玉龙，黄毅.保水剂在农业上的应用与研究进展[J]，土壤通报，2006，37（2）：352－354

[5]李晶晶，白岗栓.保水剂在水土保持中的应用及研究进展[J]，中国水土保持科学，2012，10（1）：114－120

[6]黄震，黄占斌，李文颖，等.不同保水剂对土壤水分和氮素保持的比较研究[J]，中国生态农业学报，2010，18（2）：245－249